Análise do Comportamento do Asfalto-Borracha modificado com Óleo Vegetal visando a Redução da Viscosidade

Abstract

Os ligantes asfálticos convencionais empregados nas misturas asfálticas para fins de pavimentação não têm apresentando resistência adequada para suportar o fluxo de veículos diário. Pesquisas bibliográficas indicam que para melhorar a resistência ao surgimento de patologia, tem-se adicionado ao ligante asfáltico convencional polímeros, fibras, borracha moída de pneus inservíveis, entre outros. A utilização do último aditivo mencionado requer aumento da temperatura de usinagem tendo o produto resultante maior viscosidade rotacional. Em geral, teores de borracha moída entre 18% e 30% (em peso do ligante) apresentam viscosidade rotacional excessiva, o que os torna impróprios para utilização na produção de misturas asfálticas. Para que este tipo de material possa ser utilizado, é preciso adicionar algum produto redutor de viscosidade. Assim, esta pesquisa teve por objetivo avaliar a possível redução da viscosidade rotacional de ligantes asfaltoborracha com viscosidade excessiva mediante adição de óleo vegetal, e consequentemente analisar o desempenho mecânico deste material. Assim, adicionou-se óleo vegetal (soja ou milho/ novo ou residual), em teores de 10, 15 e 20% ao CAP 50/70 modificado com 21% de borracha moída de pneus. A avaliação envolveu ligantes não envelhecidos, envelhecidos em curto prazo e envelhecidos em longo prazo, de modo que todos os ligantes foram submetidos a ensaios de ponto de amolecimento, ponto de fulgor, viscosidade Brookfield, cisalhamento dinâmico e fluência em viga. Também foi efetuada análise termogravimétrica para a mistura CAP 50/70 + óleo de soja (novo e residual) nas porcentagens de 5, 10, 15 e 20%, no estado não envelhecido e envelhecido em longo prazo. Este estudo ainda avaliou o efeito da redução da temperatura de produção do CAP 50/70+ 21% borracha + 10% de óleo de soja residual. Os resultados obtidos nos ensaios laboratoriais foram submetidos a Análises de Variância (ANOVA). Constatou-se que a adição do óleo reduziu efetivamente a viscosidade excessiva inicial do CAP 50/70+21% borracha, e quanto maior a porcentagem de óleo adicionada, maior a redução alcançada, contudo a mesma acabou diminuindo a resistência a flexão desse ligante modificado em temperaturas altas. Já em temperaturas baixas o material tendeu a solidificação e apresentou maior dureza. Notou-se também que durante o processo de envelhecimento houve redução de massa quando comparado ao CAP 50/70, mostrando assim a ocorrência de volatilização do óleo ao invés do ligante asfáltico. Além disso, se observou que o óleo preservou algumas propriedades do CAP 50/70 durante o processo de envelhecimento fazendo com que os resultados obtidos antes e após este processo não apresentassem grande diferença. Concluiu-se então que menores porcentagens de óleo apresentam melhor comportamento mecânico em altas e intermediárias temperaturas. No caso deste estudo o CAP modificado com 21% de borracha e contendo 10% de óleo vegetal resultou na melhor opção, maiores porcentagens de óleo resultaram em grandes perdas de resistência à deformação permanente em altas temperaturas enquanto os valores de rigidez em temperaturas negativas aumentaram significativamente. Com relação ao tipo de óleo empregado bem como sua condição, verificou-se inexistência de diferença estatística entre estes fatores, desta forma, considerando o cenário de reaproveitamento de resíduos, seria interessante a utilização de óleo na condição residual. Além disso, para mitigar o impacto ambiental, o óleo de soja seria o preferido haja vista ser o mais consumido hoje no Brasil.